以感恩之心 承担社会责任——访三一重工股份有限公司副总裁、北京三一重机有限公司总经理伏卫忠

从2008年捐资湖南抗冰救灾、奔赴四川地震灾区救援．到2010年营救智利矿难受困矿工，2011年抗击日本地震导致的核危机，三一不仅创造了一个个生命奇迹，更向世界彰显了“中国制造”的强大力量。在抗震救灾进程中，三一以实际行动诠释着作为民族机械制造企业领头军所承载的感恩与责任。

生产现场——制造业的灵魂 三一重机有限公司中型挖掘机装配线现场管理

三一重机有限公司位于美丽的江南水乡江苏昆山，产业园园区占地面积3000亩。目前员工6200人左右。三一重机秉承集团的“创建一流企业，造就一流人才，做出一流贡献”的企业宗旨，坚持“自强不息，产业报国”的精神和“品质改变世界”的企业理念，立足打造世界挖掘机行业的一流品牌。

电液伺服系统多PID控制器参数整定优化

为了解决挖掘机器人动臂、斗杆和铲斗不同电液伺服系统中多个比例–积分–微分(PID)控制器参数优化的难题,提高挖掘机器人铲斗齿尖轨迹跟踪精度,采用改进的粒子群算法(PSO)对多PID控制器参数进行整定优化.首先,建立电液伺服系统的数学机理模型,在理论模型的基础上,采用递推最小二乘辨识法(RLS)得到实际的机理模型.其次,提出一种改进的PSO算法,采用非线性自适应惯性权重、引入异步变化策略、设计精英变异方法.接着,搭建仿真验证平台,跟踪正弦轨迹,比较传统Z-N参数整定方法、基本PSO算法和改进PSO算法的差别.最后,以挖掘机器人最常见的整平为代表工况,基于23 t挖掘机器人实验平台进行实验验证.实验结果表明,改进PSO算法的跟踪精度最高,与基本PSO算法相比,明显提高了轨迹跟踪精度.

200t大型液压挖掘机动臂体焊接有限元模拟

通过分析和总结焊接过程有限元模拟和理论分析的研究现状,以200t大型液压挖掘机动臂体的焊接为例,建立了物理模型,并利用ABAQUS进行焊接过程模拟。有限元模型选用三维实体单元,考虑材料物理性能随温度的变化和周边对流、辐射散热的影响,运用内生热的加载方式模拟焊接热源,运用生死单元法模拟多条多道焊缝的焊接过程。获得了多条多道焊缝的焊接过程和焊接温度场、残余应力,并对结果进行了分析。

改进LuGre模型的挖掘机器人摩擦补偿控制

非线性摩擦会降低挖掘机器人电液伺服系统的动静态性能,引起轨迹爬行、平峰和稳态误差等现象。经典LuGre摩擦模型仅与速度有关,内部鬃毛状态变量无法准确测量,无法全面描述复杂的挖掘机器人电液伺服系统摩擦特性。本文综合考虑电液伺服系统位置、速度和方向等信息,设计了一种改进的LuGre摩擦模型,同时引入速度阈值解决了弹性鬃毛平均变形状态观测器不稳定问题。其次,为了解决传统优化算法陷入局部最优解、收敛速度慢等问题,通过引入惯性权重、异步变化和精英突变操作改进基本粒子群优化算法,以精准快速辨识出改进LuGre摩擦模型中的6个未知参数。最后,结合辨识出的摩擦模型,基于结构不变性原理设计前馈摩擦补偿控制器,并在23吨挖掘机器人进行了正弦和三角波不同工况下的轨迹跟踪实验。实验结果表明,传统的比例积分微分控制器跟踪误差最大,三角轨迹最大跟踪误差达到了29.68 mm,基于改进LuGre模型设计的前馈摩擦补偿控制器仅为9.70 mm,误差减小了67.31%,基于改进LuGre模型设计的前馈摩擦补偿控制器可以有效提升挖掘机器人的轨迹跟踪精度。

挖掘机主平台三维焊接有限元模拟

应用有限元软件ABAQUS对挖掘机主平台多道焊的温度场和应力场进行了数值模拟。选用三维实体单元,考虑材料物理性能随温度的变化和周边对流、辐射散热的影响,采用内部热生成和振幅曲线的加载方法模拟焊接热源的移动,运用单元生死技术模拟多道焊过程。获得了焊接温度场和应力场的动态变化过程,并分析了计算结果。

交互式履带起重机模拟器系统关键技术研究

关于起重机仿真系统优化设计问题,在现有履带起重机系统的研究基础之上,建立了起重机系统的运动学/动力学简化模型。对机构的运动和受力状态,视景系统要求利用OSG图形系统进行实时渲染,生成具有真实感的虚拟环境,利用机电控制技术将各子系统可靠集成,建立起整个模拟器系统,实现了起重机的交互式操作的仿真环境,应用Matlab RTW进行建模与实时仿真分析,为工程机械领域提供了一种新的操作培训方法。通过仿真证明了实时仿真模型的正确性以及模拟器系统的可用性。

正流量液压挖掘机多路阀阀口压力损失研究

挖掘机液压系统存在管道损失、溢流损失、节流损失及泄漏损失等问题,导致挖掘机作业过程中功率损失较大,能量利用率不高。为提高挖掘机液压系统功率利用率,以正流量挖掘机为研究对象,通过建立机电液联合仿真平台,针对多路阀压力损失较大的问题,提出改变主阀异形阀口区域过流面积的方法,以降低局部压力损失,提高液压系统的功率利用率。以铲斗联为例,改变铲斗主阀进出油口、合流阀口的过流面积及其之间的匹配,将铲斗动作的驱动效率提高了4%,降低了液压系统的功率损失,提高了液压系统的节能性能。

液压挖掘机动臂体的焊接有限元模拟

通过焊接过程的理论分析和现状研究,以液压挖掘机的动臂体焊接为例,给出了整个动臂体焊接温度场和残余应力的计算流程,采用ANSYS有限元分析软件对焊接过程进行分析,利用APDL语言进行数值模拟运算。有限元模型采用三维实体单元,考虑到材料的物理性能随温度的变化而变化,运用内生热的加载方式模拟焊接热源,运用生死单元法模拟多道焊缝的焊接过程。获得了多道焊缝的焊接过程和焊接温度场、残余应力场,并对结果进行了讨论。

旋挖钻机机锁式钻杆的有限元分析

根据旋挖钻机机锁式钻杆的工作特点,采用通用有限元分析软件ANSYS对钻杆进行了静强度分析,找出应力集中的主要区域。计算结果与实际钻杆故障情况相吻合,进一步验证了分析的准确性。针对发现的应力集中区域提出加强、加固的解决方案,可以为旋挖钻机钻杆的设计提供理论依据。

用于工程机械涂装的聚天门冬氨酸酯聚脲涂层体系

参考ISO 12944耐久性要求、腐蚀环境分类标准,综合分析已有涂料涂层体系技术指标、历年积累的腐蚀老化数据及涂料供应商提供的试验数据,确定了适用于工程机械涂装的聚天门冬氨酸酯聚脲(PAE聚脲)涂料涂层体系。参考江苏省地方标准,结合涂装生产线实际情况,通过理论计算确定PAE聚脲涂料环保、消防要求。根据工程机械产品涂装特点,确定PAE聚脲涂料施工性能要求。参考现有工程机械涂料技术要求,确定PAE聚脲涂料复合涂层性能指标。并按照涂料选择“五步法”对聚天门冬氨酸酯聚脲涂料进行初步试验和复合涂层试板试验。基于聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的优势及相关文献介绍,可以在工程机械涂装推广使用。

集成储能泵控液压挖掘机的轨迹控制

为适应工程机械智能化和节能化作业的发展趋势,提出基于集成储能泵控液压挖掘机的轨迹控制,其中液压缸采用增加势能回收腔的集成液压缸。建立挖掘机位姿空间、关节空间与驱动空间彼此间的转换关系,再利用正弦加减速法对挖掘机整平作业进行轨迹规划,并求得相应驱动空间中的位移曲线;搭建伺服电机-定量泵驱动集成液压缸的数学模型,分析其固有特性,并采用液压缸速度前馈、位置/速度反馈双闭环的控制策略提高其控制精度;最后在SimulationX软件中搭建机电液联合仿真模型。结果表明:铲斗齿尖末端最大误差为17 mm,在合理的范围内,所以可利用速度位置复合控制实现对挖掘机的准确控制。

三一旋挖钻机工法讲堂(一) 旋挖钻机在泥岩地层施工的工法规律

本刊从2011年第1期开始举办"三一旋挖钻机工法讲堂",本系列讲座内容由北京市三一重机有限公司工法研究院提供。北京市三一重机有限公司工法研究院自成立以来,在岩石钻进、碎石钻进、易塌方缩颈地层钻进等研究方面取得了突破性进展,也拓展了旋挖钻机对不同地质的适应性,其工法研究成果值得借鉴。

数字化转型背景下民营企业财务会计创新研究

民营企业是我国经济增长的生力军和促进改革开放的重要力量。在当前全球竞争加剧和技术日新月异的背景下,民营企业财务管理创新是提高运营效率、保障资金安全、适应市场变化、实现可持续高质量发展的必然要求。文章探讨数字化转型对民营企业财务会计的影响,结合民营企业财务管理的特点,就财务数据采集与整合、智能化账务处理与报表生成、实时财务分析与决策支持方面提出创新路径,为我国民营企业充分利用数字化工具实现财务会计领域的创新突破提供参考,从提升财务效率的角度推动企业的高质量发展。

三一旋挖钻机工法讲堂(三) 易打滑地层的旋挖钻机施工工法

在本专栏第1讲中介绍了旋挖钻机在泥岩地层中钻进的工法知识,内容侧重于如何提高钻进效率、如何减少钻齿磨损这两方面。很多业内朋友看到文章后与三一工法研究院取得了联系,纷纷表示采用文章中介绍的工法进行施工收到了很好的效果,但同时也向我们提出了另一个问题：钻机在泥岩地质施工时常常会出现钻具打滑、不进齿的现象,这就会大大降低钻机的工作效率,让施工方很着急,希望我们能专门讲一讲如何处理旋挖钻机打滑的工法。

敞口式盾构挖掘装置有限元分析及试验研究

挖掘装置是敞口式盾构的重要部件,对敞口式盾构的作业性能起着决定性的作用。以北京市三一重机有限公司研制的首台敞口式盾构挖掘装置为研究对象,利用有限元软件,建立了挖掘装置有限元模型。选取铲斗挖掘模式和伸缩臂挖掘模式进行了强度和刚度分析,得到了挖掘装置的应力云图和位移云图,为敞口式盾构挖掘装置的设计和改进提供参考。对挖掘装置进行了应力测试,对仿真和测试结果进行了比较,验证了仿真结果的有效性。挖掘装置已成功应用于北京地铁6号线2期工程的实际施工中。

三一旋挖钻机工法讲堂(十) 再论旋挖钻机在喀斯特地貌钻进工法

本刊第7期刊登了“旋挖钻机在喀斯特地貌钻进”的文章，虽然该文从钻具改进、溶洞穿越方式、事故预防和处理等方面对于旋挖钻机适用于岩溶地质的施工难点、工法要点做了简要的分析，但是对于斜孔、塌孔等常见的事故处理并没有全面涉及，而通过最近一段时间的实践，

三一旋挖钻机工法讲堂(六) 旋挖钻机在喀斯特地貌地层钻进

喀斯特地貌又称为岩溶地貌,是由可溶性岩石在溶蚀性地下水的长期作用下形成的。该类地貌在我国西南地区广为分布,其中尤以云南、贵州、四川、江西以及广西所占面积最广。这些区域拥有大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩,

三一旋挖钻机工法讲堂(七) 旋挖钻孔扩底灌注桩成孔工法应用

钻孔扩底灌注桩是在普通灌注桩基础上发展起来的一种新桩型，通过在桩底形成一个扩大头，来增大桩端的有效承载面积，从而提高桩端承载力。概况而言，钻孔扩底灌注桩工法是把按等直径钻孔方法形成的桩孔钻进到预定的深度后，换上扩孔钻头，撑开钻头的扩孔刀刃使之旋转切削地层以形成扩大的孔底，待成孔后放人钢筋笼，灌注混凝土形成扩底桩以获得较大承载能力的施工方法。

三一旋挖钻机工法讲堂(八) 旋挖钻机在砂质地层的工法要点

旋挖钻机若要在砂质地层顺利施工，一般必须采用泥浆护壁施工工艺。当桩孔深度较大时，成孔过程中孔内泥浆含砂率经常会超标，护壁效果降低，容易诱发塌孔等事故。成孔后，孔底沉渣厚度往往偏大，需要特殊处理才能保证钢筋笼下放和混凝土灌注正常施工，降低了施工效率，增加了施工成本。